ترموکوپل‌های صنعتی به عنوان حسگرهای حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند و در صنایع مختلف برای اندازه‌گیری دما به کار می‌روند. این دستگاه‌ها با استفاده از اثر سی‌بک، تفاوت دمای دو نقطه را به تغییرات ولتاژ تبدیل می‌کنند. با توجه به ویژگی‌های خاص ترموکوپل‌ها، از جمله عملکرد در دماهای بالا و مقاومت در محیط‌های صنعتی، آنها به عنوان یکی از ابزارهای اندازه‌گیری دما در برنامه‌های صنعتی و فرایندهای تولیدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله از سایت ترمودیجیت به بررسی عوامل تاثیرگذار بر انتخاب و خرید ترموکوپل‌های صنعتی و نکات مهم نگهداری آنها خواهیم پرداخت.
منظور از ترموکوپل صنعتی چیست؟
ترموکوپل صنعتی یک حسگر حرارتی است که برای اندازه‌گیری دما در برخی برنامه‌ها و صنایع استفاده می‌شود. اصل عملکردی ترموکوپل بر پدیده جوش‌شدن دو فلز مختلف در تماس با یکدیگر بر اثر تغییر دما برمی‌گردد.
ترموکوپل صنعتی معمولا از دو سیم ترموکوپل فلزی متفاوت تشکیل شده است که در یک نقطه به هم ملحق می‌شوند. این دو سیم فلزی به عنوان دو سر الکترود ترموکوپل عمل می‌کنند. در نقطه اتصال فلزها، یک پتانسیل الکتریکی ایجاد می‌شود که با تغییر دما تغییر میکند. این تغییر در پتانسیل الکتریکی قابل اندازه‌گیری است و با استفاده از دستگاه‌های مناسب می‌توان دمای محیط را به دست آورد.
ترموکوپل‌های صنعتی در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، فولاد، آلومینیوم، متالورژی و سایر برنامه‌های صنعتی استفاده می‌شوند. آنها به دلیل ساختار ساده، پایداری در برابر شرایط سخت محیطی، دقت مناسب و قابلیت عملکرد در دماهای بالا، محبوبیت و کاربرد زیادی دارند.
کاربردهای رایج انواع ترموکوپل های صنعتی
همانطور که اشاره شد از ترموکوپل‌های صنعتی به عنوان حسگرهای حرارتی در بسیاری از برنامه‌ها و صنایع مختلف استفاده می‌شوند. با این‌حال هر نوع ترموکوپل به دلیل ویژگی‌های خاص خود، کاربرد مشخصی در صنعت دارد و تمام ترموکوپل‌ها مناسب کار صنعتی نیستند. نمونه‌هایی از انواع ترموکوپل‌های صنعتی و کاربردهای رایج آنها را در ادامه خواهید شناخت:
‣ ترموکوپل صنعتی نوع K
استفاده از ترموکوپل نوع K در صنایع فولاد، آلومینیوم، شیشه‌سازی، پتروشیمی و کوره‌های صنعتی رایج است.
‣ ترموکوپل صنعتی نوع J
برای اندازه‌گیری دما در صنایع غذایی، تاسیسات، آب و فاضلاب، و سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی استفاده می‌شود.
‣ ترموکوپل صنعتی نوع T
در برنامه‌های پزشکی، آزمایشگاهی، خنک‌کاری الکترونیکی، و کاربردهایی که نیاز به اندازه‌گیری دما در بازه دماهای پایین (تا حدود -200 درجه سانتیگراد) دارند، استفاده می‌شود.
‣ ترموکوپل صنعتی نوع E
در صنایع شیمیایی، نیروگاه‌ها، تاسیسات و آزمایشگاه‌های شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
‣ ترموکوپل صنعتی نوع N
برای اندازه‌گیری دما در محیط‌های با اکسیداسیون بالا و در برنامه‌هایی که نیاز به دقت بالا و پایداری طولانی دارند، استفاده می‌شود. این ترموکوپل معمولاً در صنایع فولاد، شیشه‌سازی و پتروشیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
8 نکته مهم قبل از خرید ترموکوپل صنعتی
با توجه به نیازها و محدودیت‌های خاص خود، می‌توانید این فاکتورها را در نظر بگیرید و ترموکوپل صنعتی مناسبی را برای برنامه‌ها و صنایع خود انتخاب کنید. همچنین، در صورت وجود مشخصات و نیازهای خاص دیگر، می‌توانید آنها را نیز در نظر بگیرید تا بهترین ترموکوپل صنعتی را برای خود انتخاب کنید. فاکتورهای تاثیرگذار بر انتخاب و خرید ترموکوپل صنعتی عبارت اند از:
1- دمای کاری مورد نیاز
این عامل بسیار مهم است زیرا ترموکوپل باید قادر باشد در دمای مورد نیاز به طور پایدار عمل کند. بررسی دمای کاری ترموکوپل و اطمینان حاصل کردن از قابلیت اندازه‌گیری دما در آن محدوده بسیار مهم است. برای مثال، در برخی برنامه‌ها نیاز به ترموکوپل‌هایی با دمای کاری بسیار بالا یا بسیار پایین است.
2- محدوده دماسنجی
هر ترموکوپل دارای محدوده دماسنجی خاصی است که قادر به اندازه‌گیری دما در آن محدوده می‌باشد. بررسی محدوده دماسنجی ترموکوپل و اطمینان حاصل کردن از تغطیه آن با نیازهای دماسنجی شما مهم است. به عنوان مثال، در برخی برنامه‌ها نیاز به ترموکوپل‌هایی با محدوده دماسنجی گسترده‌تر است.
3- دقت و روشنایی
دقت اندازه‌گیری ترموکوپل و توانایی تفسیر دقیق داده‌های دمایی در برخی برنامه‌ها اهمیت دارد. همچنین، در برخی موارد نیاز به روشنایی و قابلیت مشاهده آسان نتایج اندازه‌گیری وجود دارد. بنابراین، در خرید ترموکوپل صنعتی حتما دقت و روشنایی آن را بررسی کنید. این امر ممکن است به ویژه در برنامه‌هایی که نیاز به اندازه‌گیری دما با دقت بالا دارند، حائز اهمیت باشد.
4- مقاومت در برابر شرایط محیطی و شوک حرارتی
برخی صنایع و برنامه‌ها شرایط محیطی سختی دارند که ممکن است شامل رطوبت، ضربه‌ها و تغییرات حرارتی ناگهانی باشد. در این صورت، ترموکوپل باید مقاومت کافی در برابر این شرایط محیطی نامساعد داشته باشد. اطمینان حاصل کردن از مقاومت ترموکوپل صنعتی در برابر شرایط محیطی و شوک حرارتی مهم است. این عامل می‌تواند شامل مقاومت در برابر خوردگی، ضد آب بودن، و مقاومت در برابر تغییرات حرارتی ناگهانی باشد.
5- قابلیت اتصال و نصب
ترموکوپل صنعتی باید قابلیت اتصال به سیستم‌ها و تجهیزات اندازه‌گیری مورد استفاده را داشته باشد. این شامل نوع و رابط اتصال ترموکوپل به سیم‌ها یا کانکتورها، سایز و نوع سری ترموکوپل و مکانیزم اتصال می‌شود.
6- قابلیت تعمیر و شرایط نگهداری
در صورتی که ترموکوپل در برنامه‌ها و صنایعی استفاده می‌شود که نیاز به تعمیر و نگهداری دارند، قابلیت تعمیر و نگهداری آسان آن می‌تواند اهمیت بالایی در رویکرد کاری داشته باشد. منظور از این عامل؛ قابلیت تعویض قطعات، دسترسی به تجهیزات داخلی و قابلیت تنظیم و کالیبراسیون است.
7- مصرف انرژی
در برخی برنامه‌ها، مصرف انرژی ترموکوپل صنعتی مهم است. مصرف انرژی باید در محدوده قابل قبولی باشد و بهینه‌سازی مصرف انرژی می‌تواند در صرفه‌جویی و کارایی سیستم مؤثر باشد.
8- عمر مفید
عمر مفید ترموکوپل نیز معیاری است که در خرید ترموکوپل صنعتی لازم است مدنظر قرار گیرد. ترموکوپلی با عمر مفید بلند می‌تواند هزینه‌های تعویض و تعمیر را کاهش دهد.
فاکتورهای تاثیرگذار بر انتخاب و خرید ترموکوپل صنعتی
انتخاب و خرید انواع ترموکوپل باید با توجه به نیازها و محدودیت‌های خاص صنعت هدف انجام شود. مهمترین فاکتورهای تاثیرگذار بر انتخاب و خرید ترموکوپل صنعتی شامل موارد زیر نیز می‌شود:
‣ قابلیت اتصال و نصب
در انتخاب ترموکوپل صنعتی، باید به قابلیت‌های اتصال و نصب آن توجه کرد. ممکن است نیاز به اتصال سریع و آسان به سیستم‌های موجود باشد. همچنین، می‌تواند مهم باشد که ترموکوپل قابلیت اتصال به نشانگرها و تجهیزات اندازه‌گیری مورد استفاده را داشته باشد.
‣ استانداردها و گواهی‌نامه‌های مربوطه
برخی صنایع و برنامه‌ها نیازمند رعایت استانداردها و داشتن گواهی‌نامه‌های مشخصی هستند. در انتخاب ترموکوپل، باید اطمینان حاصل شود که محصول انتخابی با استانداردهای صنعتی مربوطه سازگاری دارد و گواهی‌نامه‌های لازم را برای کاربردهای مورد نیاز دارد.
‣ قابلیت تعمیر و نگهداری
این عامل در صورتی که در برنامه‌ها و صنایعی که ترموکوپل در آنها استفاده می‌شود، اهمیت دارد. قابلیت تعمیر و نگهداری آسان ترموکوپل می‌تواند زمان، هزینه و دردسرهای احتمالی را کاهش دهد.
‣ قیمت تمام شده
هزینه خرید ترموکوپل صنعتی و یا حتی نگهداری و تعمیرات آن و تطبیق با بودجه مالی مجموعه نیز اهمیت دارد.
‣ مقاومت در برابر خوردگی و شیمیایی
در برخی برنامه‌ها، ترموکوپل باید مقاومت کافی در برابر خوردگی و تأثیرات محیطی شیمیایی داشته باشد.
‣ طول عمر
طول عمر ترموکوپل و قابلیت پایداری آن در طول زمان نیز معیاری است که در خرید ترموکوپل ممکن است مدنظر قرار گیرد.
راهنمای خرید ترموکوپل صنعتی
1- بررسی های اولیه را انجام داده و نیازهای خود را تعیین کنید
2- استانداردهای صنعتی مربوطه مانند استانداردهای ANSI، IEC، ASTM و ISA را در نظر بگیرید
3- نوع ترموکوپل صنعتی مورد نیاز خود را از بین انواع ترموکوپل ها مشخص کنید
4- کیفیت و قدرت تولید کننده های مختلف را بسنجید
5- محیط کاری و شرایط محیطی که ترموکوپل در آن عملکرد خوبی خواهد داشت را بررسی کنید.
6- دقت و رزولوشن اندازه‌گیری دما ترموکوپل صنعتی هدف برنامه خود را بشناسید
استفاده و نگهداری درست از ترموکوپل های صنعتی
استفاده و نگهداری صحیح از ترموکوپل‌های صنعتی می‌تواند عمر مفید آنها را افزایش داده و دقت اندازه‌گیری را حفظ کند. به همین دلیل در ادامه ترمودیجیت با تکیه بر تجربه عملی و دانش به روز خود نکات مهمی را برای استفاده و نگهداری از ترموکوپل‌های صنعتی و افزایش کارکرد و طول عمر آن برای شما عنوان کرده است:
+ نصب صحیح ترموکوپل صنعتی ضروری است:
ترموکوپل را با رعایت دستورالعمل‌های تولید کننده و استانداردهای مربوطه نصب کنید. اطمینان حاصل کنید که تماس مستقیم با منبع حرارتی و یا سایر عوامل موجود در محیط را دارد و تمام قطعات محافظ و عایق‌های لازم را استفاده کنید.
+ محافظت از کابل ترموکوپل را فراموش نکنید:
کابل ترموکوپل را از آسیب‌ها، خمش‌ها و کشیدگی‌های غیرمجاز محافظت کنید. همچنین، بررسی کنید که کابل در نقاط وصل‌ها و اتصالات به درستی بسته شده و عایق‌بندی شده است.
+ از خم شدن ترموکوپل محافظت کنید:
ترموکوپل را از خم شدن و اعمال نیروهای غیرمجاز جلوگیری کنید. خم شدن می‌تواند به تغییر در خواص الکتریکی ترموکوپل و در نتیجه دقت اندازه‌گیری منجر شود.
+ ترموکوپل صنعتی باید از تماس با مواد آلوده در حذر باشد:
از تماس ترموکوپل با مواد آلوده، شیمیایی یا غیرقابل اندازه‌گیری (مثلاً قلیاها، اسیدها و مواد شیمیایی خورنده) جلوگیری کنید. این مواد می‌توانند باعث خرابی ترموکوپل و کاهش دقت آن شوند.
+ تمیز کردن منظم و دوره‌ای را در برنامه خود قرار دهید:
ترموکوپل را با استفاده از روش‌های تمیز کردن مناسب، مانند پاک کردن با خشک شدن، جرقه زدن یا استفاده از مواد شیمیایی مناسب، تمیز کنید. اینکار به حفظ دقت و عمر مفید ترموکوپل کمک میکند.
+ کالیبره کردن و تعیین ضریب حساسیت مهم است:
در صورت نیاز، ترموکوپل را به منظور کالیبره کردن و تعیین ضریب حساسیت به یک منبع دما معتبر مراجعه کنید. این کار می‌تواند دقت اندازه‌گیری را افزایش داده و اطمینان از صحت خروجی ترموکوپل را بیشتر کند.
+ بررسی و تعویض منظم از الزامات کار است:
ترموکوپل را به صورت منظم بررسی کنید و در صورت لزوم تعویض کنید. بررسی شامل بررسی سلامت فیزیکی کابل، اتصالات و سر ترموکوپل است. همچنین، بررسی کنید که ترموکوپل هنگام استفاده درست و قابل اعتماد عمل کرده است.
+ نصب و استفاده از تجهیزات محافظی را در نظر بگیرید:
در صورت نیاز، از تجهیزات محافظ مانند محافظ لوله، روکش‌های حرارتی، پوشش‌های مقاوم در برابر ضربه و شوک حرارتی و سایر تجهیزات مشابه استفاده کنید. این تجهیزات می‌توانند ترموکوپل را در برابر خطرات محیطی و مکانیکی محافظت کنند.
+ در کابل‌کشی دقت داشته باشید:
در صورت کابل‌کشی ترموکوپل، اطمینان حاصل کنید که کابل‌های مربوطه با سایر کابل‌ها (مانند کابل‌های قدرت) تداخل نداشته باشند. تداخل الکترومغناطیسی می‌تواند به تغییرات در خروجی ترموکوپل و دقت اندازه‌گیری منجر شود.
+ آموزش و آگاهی کارکنان مهمترین قدم شماست:
تمام کارکنانی که با ترموکوپل‌های صنعتی کار می‌کنند، باید آموزش و آگاهی کافی درباره استفاده صحیح، نگهداری و ایمنی ترموکوپل‌ها داشته باشند. آموزش‌ها باید شامل راهنمایی درباره کار با ترموکوپل، تشخیص و رفع خطاها، و اقدامات ایمنی مرتبط با استفاده از ترموکوپل باشد.
+ ثبت و نگهداری داده‌ها تعمیرات و نگهداری را آسان‌تر میکند:
در صورت نیاز به ثبت داده‌های دما، از سیستم ثبت و نگهداری داده‌های معتبر و قابل اعتماد استفاده کنید. این کار به شما کمک میکند تا داده‌ها را به طور صحیح ذخیره و بررسی کنید و در صورت نیاز به تجزیه و تحلیل و استفاده بعدی به آنها دسترسی داشته باشید.